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2018年 第54卷 第1期 刊出日期：2018-01-20

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基于符号执行的注入类安全漏洞的分析技术

孙基男, 潘克峰, 陈雪峰, 张君福

2018, 54(1):  1-13.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.101

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用符号值作为输入, 模拟程序执行, 提取执行路径上相应的约束条件, 即安全约束、攻击约束以及防御约束, 并构成可满足矩阵(SAT)以及不可满足矩阵(UNSAT)两个注入类漏洞安全分析与检测模型, 矩阵模型的求解结果可映射为注入类安全漏洞的安全状态。对Web应用注入类漏洞的检测实验表明, 与目前安全分析主流工具相比, 该分析技术具有降低误报率、漏报率、能自动生成攻击向量等优点。

基于安全目录的文件保护机制

沈熳婷, 俞银燕, 汤帜, 崔晓瑜

2018, 54(1):  14-24.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.088

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针对现有的文件保护方法侧重于保护单个设备上文件信息的特点, 面向跨设备使用和保护文件信息的需求, 提出一种高效的基于安全目录的文件保护机制。该机制可动态地检测安全目录中的用户行为, 实时保护文件信息, 支持文件多设备安全共享。实验结果表明, 基于安全目录的文件保护机制具有良好的可用性、响应速率和存储性能。

一种改进的适用于数字助听器的基于非线性频率压缩的多通道响度补偿方法

郭朝阳, 汪波, 王新安, 张国新

2018, 54(1):  25-34.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.087

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为了改进数字助听器中的响度补偿, 并提高高频部分的语音可懂度, 提出一种基于非线性频率压缩的多通道响度补偿的综合方法。首先, 为了避免语音的频率畸变, 基于语音可懂度进行频谱的多通道划分。然后, 采用一种非线性的频率压缩方法, 将高频部分的声音压缩至患者能听到的低频部分。所提出的非线性频率压缩方法是基于不同频段对语音理解度的贡献占比来改变频率压缩比。最后, 为了实现自适应的响度补偿同时防止传统宽动态范围压缩的固定压缩比降低语音质量, 采用一种随时间可变压缩比的自适应宽动态范围压缩方法。实验结果表明, 相对于传统的宽动态范围压缩和频率压缩方法, 该方法可以改善20%的语音鉴别准确率。

基于部件拼接的高质量中文字库自动生成系统

刘成东, 连宙辉, 唐英敏, 肖建国

2018, 54(1):  35-41.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.082

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针对中文字库制作开销过大的问题, 提出一种基于部件拼接的高质量中文字库制作方法。参考汉字相关规则与信息, 选取供用户书写的少量汉字集合, 将书写的汉字分割至部件级别。根据汉字部件成字关系, 拼接产生剩余汉字, 最终生成完整GB2312标准(共包含6763个中文字符)的高质量中文字库。实验表明, 所提出的字库制作系统实现了快速生成个性化中文字库的功能, 在保证生成字库质量的前提下, 显著降低了个性化中文字库的制作时间。

致密砂岩油储层裂缝发育特征及其对剩余油挖潜的启示——以鄂尔多斯盆地新安边地区延长组长7₂²段为例

路向伟, 杜书恒, 郑奎, 张换果, 孙彤, 汪贺

2018, 54(1):  42-48.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.150

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通过岩芯观察、井间示踪剂测试和水驱前缘测试, 研究鄂尔多斯盆地新安边地区长7致密砂岩油储层的裂缝发育特征。结果表明: 1) 新安边地区长7致密砂岩油储层最大水平主应力方向为NE60°~80°, 裂缝类型以高角度缝或垂直缝为主, 裂缝走向为NE75°~85°, 倾角为70°~85°; 2) 动态监测数据分析显示, 研究区致密砂岩油储层广泛发育的微裂缝在增加渗流通道和提高基质渗透率方面发挥了重要作用, 油水易沿裂缝形成窜流, 导致生产井见水较快; 3) 三维地质建模结果显示, 研究区致密砂岩油储层含油饱和度与裂缝发育程度匹配度较高, 可以有效地佐证裂缝对油气储集和成藏的控制作用。

东濮凹陷沙河街组三段湖相沉积与地球化学特征

庞大卫, 蒋飞虎, 慕小水, 彭杨, 董琳

2018, 54(1):  49-60.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.080

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通过对典型井位濮115井沙三段地层进行岩芯观察和薄片鉴定, 结合碳、氧稳定同位素和元素地球化学特征研究, 对东濮凹陷沙河街组三段碳酸盐岩及陆源碎屑与碳酸盐的混合沉积作用机理和成因进行讨论。结果表明: 研究井段地层中碳酸盐组分为自生矿物, 碳酸盐岩和碎屑岩中碳酸盐的碳、氧同位素分异明显, 碳酸盐岩中δ¹⁸O偏正, δ¹³C偏负; 碎屑岩中δ¹⁸O偏负, δ¹³C偏正; 混积岩为二者的线性混合。同位素特征指示碳酸盐岩在强蒸发、弱淡水注入的条件下形成, 湖水相对封闭, 水体较浅, 底层水体可能呈氧化状态; 碎屑岩形成于弱蒸发、多淡水注入的相对开放湖体中, 湖平面较高, 底层水体可能缺氧; 混积岩则形成于两者的过渡阶段。频繁变动的碳、氧同位素组成可能指示对应沉积期的气候条件和湖平面, 并指示湖盆底层水体氧化还原状态的频繁变动。研究井段陆源碎屑含量逐渐减少, 可能指示湖平面整体上处于下降期, 与之相对应的沉积期湖盆相对封闭的阶段占主导。

辽北新宾‒苇子峪地区太古宙花岗质岩石的形成年代、成因及其地质意义

王康, 刘树文, 王茂江, 王伟, 阎明

2018, 54(1):  61-79.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.067

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辽北新宾?苇子峪地区的花岗质岩石主要由英云闪长质?奥长花岗质片麻岩和二长花岗岩?正长花岗岩岩体等组成。为确定其形成年代及成因, 对这些花岗质岩石进行锆石U-Pb-Hf同位素和全岩地球化学分析。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果表明这些花岗质岩石均形成于新太古代, 英云闪长质和奥长花岗质片麻岩的岩浆结晶年龄分别为2588±4 Ma (MSWD=1.3)和2587±6 Ma (MSWD=1.8), 二长花岗岩?正长花岗岩则侵位于2555±4 Ma (MSWD=0.51)。全岩地球化学和锆石Lu-Hf同位素研究表明, 英云闪长质?奥长花岗质片麻岩形成于俯冲板片的部分熔融, 其原始岩浆在上升过程中受到地幔楔岩石的交代; 而二长花岗岩?正长花岗岩中一部分岩浆起源于变质杂砂岩的部分熔融, 其余形成于以变质玄武岩与变质沉积岩为主要成分的混合源区的部分熔融。结合近年的研究成果, 认为新宾?苇子峪地区的新太古代花岗质岩石可能形成于活动大陆边缘的动力学背景。

无机水合盐中水的状态与相变潜热的关系

展佳, 秦善, 高静

2018, 54(1):  80-86.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.070

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选择3种典型的样品CuSO₄·5H₂O (胆矾)、Na₂HPO₄·12H₂O和Na₂SO₄·10H₂O (芒硝)进行测试, 利用热重?差式扫描量热(TG-DSC)同步测试仪检测样品的热效应, 并通过拉曼光谱进行结构分析。结果表明, 对于在相变点以脱结晶水为主的相变材料, 水在晶体中的状态不同, 会使相变材料在脱水过程中产生不同的热效应, 直接影响相变潜热的大小, 但并非所有无机水合盐的相变潜热都随着结晶水数目增多而增大。大部分无机水合盐所带结晶水数目越少, 每摩尔水的平均潜热越高。通过对在相变点脱去部分结晶水的Na₂HPO₄·12H₂O与在相变点脱去全部结晶水的Na₂SO₄·10H₂O的对比研究认为, 对于前人关于无机水合盐的潜热大小与结晶水数目之间普遍存在定量关系这一结论是否具有普适性还有待进一步研究。

相似度加权的超虚干涉法加强初至波信号

吕雪梅, 安圣培, 胡天跃, 崔永福

2018, 54(1):  87-93.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.071

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当低信噪比资料局部道集存在强噪声时, 超虚干涉法虽然能够提高远偏移距折射波初至的信噪比, 但可能降低临近道集的初至信噪比。为解决这一问题, 提出基于相似度加权叠加的超虚干涉法。通过互相关和褶积运算, 实现相邻道包含的初至波信号的同相位叠加, 达到提高信噪比的目的; 同时, 引入相似度权重函数, 提高压制局部异常噪声的能力。合成数据和实际数据实例都说明所提方法能有效地提高地震初至波信噪比。最后, 讨论了方法的抗噪性和适用性。

太白山西佛爷池沉积物有机碳、氮同位素记录的过去1800多年的气候-环境变化

高艺珅, 王红亚, 程颖, 刘鸿雁, 朱晨怡

2018, 54(1):  94-104.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.075

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在秦岭主峰太白山南坡的冰蚀湖西佛爷池中取得一个深50cm 的沉积物柱芯(XFYC12-2)。对XFYC12-2的样品做加速器质谱(AMS) ¹⁴C 测年和有机碳、氮稳定同位素分析, 并据此重建这一高山湖泊周边过去1800多年的气候−环境变化。结果表明: 1811~1380 (或1440) aBP 偏冷干; 1380 (或1440)~840 aBP 温暖湿润, 这一阶段可能与中世纪暖期相当; 840~460 (或 520) aBP 转为寒冷干旱, 这一阶段或许相当于小冰期; 460(或 520)~100 aBP 又趋暖湿。上述气候?环境变化过程与太白山南坡高海拔地段另外两个湖附近的变化过程、中国东部地区的总体变化趋势及4 个代表性地点的变化过程相似。

基于形态学属性剖面和单类随机森林分类的道路路域新增建筑物提取方法

史忠奎, 李培军, 罗伦, 阳柯

2018, 54(1):  105-114.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.073

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提出一种利用形态学属性剖面和单类随机森林分类的道路路域新增建筑物提取方法。用该方法计算路域范围内两时相高分辨率遥感影像的形态学属性剖面, 将得到的形态学属性剖面与光谱特征叠加, 采用改进的单类随机森林分类方法直接提取新增建筑物。以北京市稻香湖地区两时相高分辨率影像作为实验数据, 对比分析该方法与经典两时相直接分类及分类后比较方法的新增建筑物提取精度。结果表明, 综合利用形态学属性剖面和光谱特征提取得到的新增建筑物提取精度比仅使用光谱特征的提取精度显著提高, 其中Kappa系数提高15.11%。此外, 该方法提取结果的Kappa系数比两时相直接分类方法提高1.78%, 比分类后比较方法提高25.15%, 验证了所提方法的有效性。所采用的单类随机森林方法能够有效地处理高维数据, 并可以度量不同特征对分类结果的重要性。

基于CLUE-S模型的京津冀城市群土地利用变化时空模拟

张津, 朱文博, 吴舒尧, 李双成

2018, 54(1):  115-124.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.137

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针对京津冀城市群协同发展对土地利用的需求, 制定现状延续、粮食安全、保护自然和城市扩展4种土地利用策略。使用改进的柯布?道格拉斯效用函数, 量化土地利用策略对各土地利用类型需求的影响, 并利用CLUE-S模型模拟不同策略下京津冀城市群土地利用的时空特征。结果表明, 在不同土地利用策略下, 2020年各类土地利用类型的面积和空间格局与2010年有较大不同。现状延续策略以城镇持续扩张为特征, 建设用地增加2280 km²; 粮食安全策略下耕地面积显著增加, 共增加 3611.4 km², 但林地和草地等生态用地面积减少; 保护自然策略以耕地大量减少为代价, 共减少耕地3082.13 km², 但林地、草地和水域增加3726.4 km²; 在城市扩展策略下, 除建设用地大幅增加(增加3375 km²)外, 其他各类用地都呈现减少态势。在空间格局上, 各策略下土地利用类型的转化有显著的区域特征: 建设用地的增加和耕地的减少高度契合, 往往发生在原有城镇的周边地区; 生态用地的增加多出现在坝上高原以及燕山与太行山山地。在京津冀协同发展战略逐步实施的背景下, 研究结果可以为制定不同偏好的土地利用政策提供参考。

基于建筑能耗特征的城市建筑碳减排研究——以深圳市为例

刘爽爽, 王钧, 许晔, 曾辉

2018, 54(1):  125-136.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.129

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使用DeST模型, 对深圳市典型民用建筑类型的能耗进行模拟, 归纳出各类型建筑能耗的时空特征。结果显示: 深圳市各类民用建筑能耗特征表现出较大的时空异质性, 居住建筑的单位面积能耗小, 但总量大; 商业建筑虽然数量相对较少, 但单个建筑体量大, 且单位面积能耗大, 因此总量不容忽视; 办公建筑对模型参数变化最敏感, 节能潜力大。结合深圳市“十三五”发展规划, 对深圳市建筑碳减排策略提出以下建议: 1) 全面打造智慧城市, 建立、健全建筑能耗监测体系, 更科学地管理能耗行为; 2) 全面普及绿色建筑, 在对新建民用建筑全面执行绿色建筑标准的同时, 重视老建筑的节能改造, 根据不同类型建筑的能耗特征, 分别采取部分改造、拆除重建、优化房间组合以及提高能耗效率等措施。

深圳湾福田红树林区水环境质量时空变化特征

牛志远, 沈小雪, 柴民伟, 徐华林, 李瑞利, 邱国玉

2018, 54(1):  137-145.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.138

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2014—2015年对深圳湾福田红树林自然保护区水质进行定期监测, 分析水质状况的空间和季节变化特征。结合2009—2014年福田红树林自然保护区的水质监测结果, 阐明红树林水环境质量的年际变化趋势。结果表明: 1) 保护区内水体溶解氧(DO)普遍较低, 营养盐和有机污染物普遍超标, 其中TN, TP, COD和BOD的平均浓度分别为地表水Ⅴ类水质标准的4, 2.6, 1.3和1.3倍, 富营养化程度严重, 枯水季的污染程度显著高于雨季; 2) 年际变化显示, 2009—2014年, TN和TP呈先下降后上升的趋势, BOD总体上保持上升趋势, COD保持下降趋势; 3) 福田红树林保护区内水质重金属污染已得到改善, 有机污染则有不断加重的趋势, 外源性污染物的输入是主要污染来源, 亟需采取控制措施。

深圳市主要道路交通碳排放特征与低碳交通发展情景研究

许晔, 王钧, 刘爽爽, 曾辉, 黄练

2018, 54(1):  146-156.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.136

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应用国际机动车排放模型(IVE)和实地观测数据, 计算深圳市3种类型机动车的碳排放因子和主要道路的碳排放强度, 得到深圳市主要道路交通碳排放的时空特征, 并应用情景分析法, 定量化地比对各种低碳交通发展模式。结果表明: 1) 深圳市交通碳排放空间分布极不均衡, 市中心区主要干道的碳排放强度显著高于中心区外围路段, 连接城市组团干道的碳排放强度显著高于组团内道路; 2) 深圳市交通碳排放日变化趋势主要有4种类型(单峰型、双峰型、波动型和均衡型), 工作日早晚高峰碳排放量最高; 3) 对比高、中、低3种程度低碳交通模式, 发现中度严格的减碳模式符合深圳社会经济和交通发展的要求。

水环境约束下区域适度人口研究

付正辉, 陆文涛, 赵颢瑾, 郭怀成

2018, 54(1):  157-161.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.120

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基于区间模糊线性规划方法, 综合考虑区域人均GDP、人均水资源量和人均污水排放量, 构建区域适度人口规划模型, 并以青海省西宁市为案例开展研究。结果表明, 分别在低、中、高满意度情景下, 2020年西宁市适度人口为别为[282.16万, 324.00万], [241.94万, 282.88万]和[220.32万, 261.93万], 同时发现, 可利用水资源总量不足将是限制区域人口发展的主要因素。

我国居民住宅建筑生活能耗差异性调查研究

王悦, 赵鹏军

2018, 54(1):  162-170.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.159

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对我国南北方10个城镇及农村居民建筑生活能耗进行全面调查, 利用调查数据分析我国城乡用能水平与用能方式存在显著差异的主要影响因素。建筑使用能耗主要包括采暖能耗、降温能耗、照明能耗、家用电器能耗以及炊事能耗等5个方面。调查结果表明, 电力、天然气、标准煤是三大主要居住能源; 采暖、炊事以及家电是主要的能源消耗活动。城镇与农村能耗来源和用能结构存在差异, 城镇居民人均生活消费能源是农村的3.2倍。城镇居民建筑用能以燃气和电力为主, 北方城镇燃气和电力分别占73%和20%, 南方城镇则分别占47%和23%; 农村居民建筑用能中, 电力和燃煤所占比例较高。研究结果可为我国实施节能优先政策提供一定的参考依据。

基于绿洲灌区尺度的生态需水及水资源配置效率研究——黑河中游案例

蒙吉军, 汪疆玮, 王雅, 周朕, 江颂

2018, 54(1):  171-180.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.142

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以黑河中游农业绿洲灌区为研究对象, 以基础地理信息数据、土地覆被数据和绿洲灌区统计数据等为数据源, 基于Penman-Monteith公式和NDVI数据, 研究生态需水量的时空分异, 在此基础上, 结合实际引水量和单产耗水量, 分析绿洲灌区水资源配置的效率, 得到以下结果。1) 年潜在蒸散量在800~1200 mm/a之间, 每年6—8月为峰值。多年平均生态需水量在614~999 mm之间, 每年4—8月需求最大, 空间上呈现从东南向西北逐渐减少的变化趋势, 黑河干流沿岸灌区生态需水量相对较大。2) 黑河中游引水以地表水为主, 地下水为辅。2008年引水总量最大, 引水量较大的灌区主要集中在黑河干流沿岸。3) 黑河中游水资源配置总体情况较好, 黑河干流周边灌区供需比普遍大于1, 山丹县及民乐县灌区供需比小于1。近80%的灌区属于水资源配置高效或相对有效的地区, 仅4个灌区水资源配置效率低下, 1个灌区引水量严重不足, 因此适当调整部分灌区引水量, 进一步推广节水理念和技术, 是全面提高水资源配置效率的途径。研究结果对提高干旱区水资源配置水平有借鉴意义。

基于系统论的土地利用多功能分类及评价指标体系研究

刘超, 许月卿, 刘焱序, 孙丕苓, 黄安, 周建

2018, 54(1):  181-188.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.132

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基于系统论中要素–结构–功能原理, 对土地利用系统多功能进行系统识别和分类, 建立土地利用多功能分类体系; 从经济–社会–生态维度构建多尺度、多层次的土地利用多功能评价指标体系, 并对指标数据的获取和空间化方法进行初步探讨。结果表明, 土地利用多功能具有多层次性和区域性, 应针对不同的区域背景和研究尺度建立相应的分类与评价指标体系。将土地利用功能与土地利用结构相联系, 并将评价尺度延伸至地块这一微观尺度, 拓展和丰富了土地利用多功能研究的范围与内容, 为土地利用多功能研究提供新的思路和途径。

苯并[a]芘降解菌Acinetobacter sp. Bap30菌株的分离、鉴定及降解特性研究

朱婷婷, 倪晋仁, 彭盛华

2018, 54(1):  189-196.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.049

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提出一种新的方法, 用于富集苯并[a]芘耐受菌株。该方法使用多孔介质脱脂棉作为载体, 从连续流动的流体——下水道污水中富集菌株。利用介质截留法、富集培养法等理论, 为富集目标微生物提供了最佳条件。以苯并[a]芘为唯一碳源和能源, 从下水道沉积物中分离、筛选出4株苯并[a]芘耐受菌株, 其中一株能在20天内将40 mg/L的苯并[a]芘降解28.7%。通过16S rRNA基因序列分析和部分生理生化特征分析, 鉴定该菌株为Acinetobacter sp. Bap30。这是不动杆菌可降解苯并[a]芘的首次报道。添加其他碳源和低分子量多环芳烃——菲作为共代谢底物, 研究菌株的共代谢作用。研究结果对石油污染的土壤或者焦化废水等工业污水中的高分子量多环芳烃——苯并[a]芘具有非常重要的实践意义。

水体景观可视度对住宅地价溢出效应研究——以深圳市为例

吴健生, 朱洁, 廖星

2018, 54(1):  197-206.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.144

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为了研究“招拍挂”机制下水体景观可视度对地价的影响, 使政府认识水体景观的意义, 也为市场参与者做出理性竞买决策提供参考, 基于深圳市土地房产交易中心的住宅土地交易数据、Google Earth和百度地图POI数据以及Landsat数据, 使用地理加权回归模型, 定量分析水体景观对住宅地价的影响, 讨论水体景观可视度溢价的区位差异。结果表明, 海域可视面积每增加1万平方米, 住宅地价溢价为0.4~0.79 元/m², 增加0.005%~0.009%; 水库可视面积等级每上升1级, 对于地价的贡献为1176~1991 元/m², 增加13.490%~22.838%; 二级河网可视长度每增加100m, 溢价为122~503 元/m², 增加1.399%~5.770%。水体景观可视度对深圳市住宅地价的影响呈现显著的空间异质性, 二级河网可视长度的溢价从东至西逐步下降; 海域可视面积溢价峰值区在福田区、罗湖区和盐田区, 并向东西方向递减; 水库可视面积等级对地价的溢价峰值主要在福田区、罗湖区、龙华和龙岗, 并向东西方向递减。研究结果丰富了地价区位影响因素理论, 并为景观可视度量化提供详细的参考资料。

可持续转型社区行动: 社区生活垃圾分类实验及反思

童昕, 陶栋艳, 冯凌, 文布帆

2018, 54(1):  207-217.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.102

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从行为研究、治理结构演化和跨尺度协调三方面评述社区行动研究方法, 并以北京郊区宏福苑社区(H 社区)的垃圾分类实验为例, 考察参与式的社区行动对塑造居民行为的实际效果, 包括居民的实际参与度、习惯建立过程以及居民对各种社区活动的态度和行为反馈, 探讨经济激励和场所营建对行为引导和环境意识内化的不同影响。通过与其他采用相同技术系统, 但治理机制不同的社区实验效果进行对比, 反思实验过程中地方治理机制的营造过程, 指出重塑地方治理机制是社区公共服务供给模式创新的关键。在此基础上, 阐述社区垃圾分类行动与城市废物管理系统、产品生产消费系统之间的跨尺度协调问题, 分析生产者责任延伸制度与地方社区行动相结合的可能途径。从可持续生产消费模式转型的角度, 总结社区行动研究方法在参与式规划中的应用前景。

湖泊氮磷循环的关键过程与定量识别方法

吴桢, 吴思枫, 刘永, 张雨宇, 谢曙光, 郭怀成

2018, 54(1):  218-228.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.143

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针对湖泊氮磷循环的3个关键过程: 源过程、去除过程和内部转化过程, 识别不同过程(如底泥释放、反硝化等)对湖泊的影响机制及其对富营养化的贡献, 总结对比湖泊氮磷循环及其关键过程的实验与模型等不同研究方法的优劣。基于文献综述分析提出, 未来的研究需将机理模型、实验观测及室内模拟结合起来, 通过机理模型定量表征氮磷循环的物质平衡, 辅以实验观测识别关键过程, 通过室内模拟实验分析循环关键过程的影响因素与响应机制。这种多层次多手段的研究方法体系可以为湖泊氮磷循环的深入探究提供技术支持。